یکنواخت‌سازی کاتالوگ ستاره به روش مثلث‌‌بندی جهت کاربرد در حس‌گر ستاره

حجم پایگاه داده و کمینه ستاره‌های قابل مشاهده در میدان دید حس‌گر ستاره دو پارامتر مهم، تاثیرگذار و در عین حال متناقض می‌باشند که می‌بایست در طراحی مورد توجه قرار گیرند. در این راستا هدف از این مقاله یکنواخت‌سازی پایگاه داده با استفاده از توزیع یکنواخت نقاط بر روی کره سماوی و به روش مثلث‌بندی است. برای این منظور انتخاب کاتالوگ ستاره مناسب، قدر کمینه مطلوب و حذف ستاره‌های دوبل ازجمله سایر مراحل فرآیند یکنواخت‌سازی می‌باشد که در این تحقیق انجام شده است. بدین‌ترتیب نتایج بررسی‌های انجام گرفته نشان داد که مثلث‌بندی دلونی به روش استریپک سریع‌تر و دقیق‌تر از روش شبکه ژئودزیک است. همچنین با انجام شبیه‌سازی و اجرای تست‌های مونت‌کارلو جهت شمارش تعداد ستاره‌های مشاهده شده در میدان دید‌های مختلف یک حس‌گر ستاره نوعی، مشخص گردید یکنواخت‌سازی به روش مثلث‌بندی دلونی منجر به کاهش چشمگیر احتمال مشاهده تراکم زیاد ستاره‌های کاتالوگ در میدان دید حس‌گر می‌گردد به‌گونه‌ای که احتمال مشاهده بیش از 25 ستاره در تمامی میدان‌های دید ممکن به صفر رسیده است. از سویی دیگر برای مشاهده 4 و یا بیشتر از 4 ستاره در سطح اطمینان بیشتر از 95%، در کاتالوگ غیریکنواخت نیاز به میدان دید حداقل 12.5 درجه می‌باشد. این در حالی است که در پایگاه داده یکنواخت شده این میدان دید به اندکی بیش از 13 درجه افزایش یافته است؛ به‌عبارت دیگر یکنواخت‌سازی تا حدودی کمینه میدان دید لازم جهت مشاهده حداقل تعداد ستاره مورد نیاز را افزایش داده است.

Uniform star catalog using triangulation for application in star sensor

The size of database and minimum number of visible stars in the field of view of star sensor are two important, influential and contradictory parameters that should be considered in design of star sensor. In this regard, the purpose of this paper is to unify the database using the uniform distribution of points on the celestial sphere with the triangulation method. For this purpose, the choice of the suitable star catalog, minimum suitable magnitude and elimination of double stars are the other steps of the uniformity process that is carried out in this study. Thus, the results of the investigations showed that Delaunaychr('39')s triangulation method is faster and more accurate than the geodesic grid. Also, by simulating and performing Monte Carlo tests to count the number of stars observed in the different FOVs of a typical sensor, it was found that Delaunaychr('39')s triangulation leads to a significant reduction of the probability of viewing the high density of the catalog stars in the field of view, so that the probability of observation more than 25 stars in all possible FOVs has reached to zero. On the other hand, for observing 4 or more than 4 stars at a confidence level more than 95% in nonuniform catalog, the field of view needs to be at least 12.5 degrees, while in uniform database; this field is slightly increased to more than 13 degrees. In other words, uniformity has increased the minimum field of view needed to see the minimum number of required stars.